基于inspire_polyfoam的冰箱發(fā)泡工藝研究_張谷峰-2021 altair 技術(shù)大會論文集

1、2021 Altair 技術(shù)大會論文集- 1 -基于 Inspire Polyfoam 的冰箱發(fā)泡工藝研究Research on rigid polyurethane foaming processin refrigerator based on Polyfoam張谷峰 程旺 陳小潤 常見虎美的集團冰箱事業(yè)部 安徽合肥 230601Midea Refrigerator Division Hefei 230601摘 要: 硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑

2、料具有優(yōu)良的絕熱性能，被廣泛應(yīng)用于建筑、制冷等領(lǐng)域，其中冰箱制造業(yè)一直采用聚氨酯泡層作為箱體保溫材料， 因此聚氨酯發(fā)泡是冰箱產(chǎn)品整體質(zhì)量和性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1]。傳統(tǒng)的箱體發(fā)泡過程屬于“黑箱發(fā)泡” ，聚氨酯成型過程無法觀測，對聚氨酯成型工藝的改善帶來不便， 同時針對多種結(jié)構(gòu)的箱體進行工藝設(shè)定時僅憑經(jīng)驗。 這里主要介紹了如何運用 Inspire Polyfoam 聚氨酯發(fā)泡仿真軟件使得發(fā)泡工藝過程可視化，實現(xiàn)充注量預(yù)測以及密度均勻性分析。關(guān)

3、鍵詞：硬質(zhì)聚氨酯；發(fā)泡工藝；發(fā)泡仿真Abstract: Because of the great thermal insulation property of rigid polyurethanefoam, it has been widely used in various fields such as building and refrigeration.In the process of refrigerator manufact

4、uring, it has been used as the thermalinsulation material of the cabinet for lots of years. Therefore, it makes a greatcontribution to improving the comprehensive performance of products. Theconventional foaming process

5、could be seen as ‘black box’ which means the wholeprocedure of chemical reactions is uncertain and non-monitoring. It results inseries limitations for the improvement of foaming process. Moreover, the parametersof foamin

6、g process designed for the new product always based on the experience. Inthis paper, the method used to simulate foaming process was discussed, includingpouring mass prediction and density analysis.Key words: Rigid Polyu

7、rethane; Foaming process；Foaming Simulation1 引言目前， 冰箱發(fā)泡工藝中箱體充注量的設(shè)置直接影響冰箱發(fā)泡層整體密度， 密度過高易導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)擠壓形變、漏泡，造成質(zhì)量不達標(biāo)、材料浪費，成本升高。密度過低易產(chǎn)生部分區(qū)域填充不滿、材料支撐強度不夠以及發(fā)泡后收縮變形。因此，充注量的設(shè)定對于箱體發(fā)泡2021 Altair 技術(shù)大會論文集- 3 -完成多槍注料仿真， 例如槍頭位置設(shè)定在箱體背部， 隨重力和

8、槍頭壓力垂直注入箱內(nèi)流道 （圖2 c） ，可根據(jù)實際情況進行調(diào)整。a. 槍頭屬性設(shè)置 b. 底部單槍注料 c. 背部四槍注料圖 2 發(fā)泡注料仿真3 充注量預(yù)測通常發(fā)泡料充注量設(shè)定值需根據(jù)箱體填充體積和以往箱體泡層密度值進行簡單計算后輸出預(yù)估值，然后經(jīng)過現(xiàn)場實際發(fā)泡進行驗證和調(diào)整[3]。這種方法過于簡單、粗獷，未考慮箱體內(nèi)部流道因結(jié)構(gòu)改變而發(fā)生的變化， 忽略發(fā)泡料在不同箱體內(nèi)的流動性以及在發(fā)泡過程中泡層與箱膽、金屬外殼接觸面產(chǎn)生的自結(jié)皮帶

9、來的影響。因此，在新品發(fā)泡初期往往會出現(xiàn)空泡、漏泡等一系列由于充注量不準(zhǔn)確造成的生產(chǎn)問題，導(dǎo)致開發(fā)成本提高，嚴(yán)重情況下甚至毀壞模具[4]。a. 填充空泡 b. 填充完整圖 3 不同充注量仿真效果實際發(fā)泡過程中空氣、 模具、 原料的溫度以及型腔內(nèi)表面光滑程度都會對發(fā)泡料充注量產(chǎn)生一定程度的影響， 針對該問題， 通過材料流動性實驗獲取發(fā)泡料在多種工況下的填充數(shù)據(jù)，建立材料數(shù)據(jù)庫，配合仿真計算可對箱體恰填充量進行仿真預(yù)測（圖 3） ，準(zhǔn)確率達